FR2471858A1

FR2471858A1 - Materiau composite constitue par une forme plate souple non-textile et au moins une forme plate textile

Info

Publication number: FR2471858A1
Application number: FR8026251A
Authority: FR
Inventors: Hans Ulrich Eichert
Original assignee: Akzo NV
Current assignee: Akzo NV
Priority date: 1979-12-15
Filing date: 1980-12-10
Publication date: 1981-06-26
Also published as: IT1127944B; GB2065554B; IT8050338A0; GB2065554A; ES8107346A1; ES497145A0; FR2471858B1

Abstract

LE MATERIAU COMPOSITE DE LA PRESENTE INVENTION EST CONSTITUE PAR UNE FORME PATE NON-TEXTILE, SOUPLE 1, ET AU MOINS UNE FORME PLATE TEXTILE 2, 3 FABRIQUEE A PARTIR DE FIBRES SYNTHETIQUES, ET EST CARACTERISE PAR LE FAIT QUE LA, OU LES, FORME(S) PLATE(S) TEXTILE(S) 2, 3 EST, OU SONT, FABRIQUEE(S) EN UTILISANT DES FILES TEXTURES. APPLICATION DE CE MATERIAU COMPOSITE DE PREFERENCE POUR LA FABRICATION DE BALLONS DE SPORT.

Description

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"Matériau composite constitué par une forme plate souple

non-textile et au moins une forme plate textile."

La présente invention concerne une matière composite constituée par une forme plate souple non-textile et au moins une forme plate textile fabriquée à partir de fibres

synthétiques, ainsi que l'utilisation de ce matériau compo-

site en particulier pour la fabrication de ballons de sport.

Les matériaux composites de ce genre ont été proposés à plusieurs reprises dans le passé. Ainsi, du cuir refendu de qualité relativement médiocre a été rendu résistant à la fatigue par doublage avec une matière soyeuse ou par une couche de tissu collée au dos (brevetsallemandsn0 214 902 et 247 060). On a cherché à améliorer la résistance à la déformation des sacs photo en cuir par des pièces de tissu imprégné de phénoplastes durcissables collés au dos du cuir (demande de brevet allemande L 11 522 VII/28b publiée

le 20/9/56).On a essayé d'améliorer la solidité et la résis-

tance au déchirement du cuir pour l'empeigne des chaussures en doublant avec des formes plates textiles fabriquées en

fibre synthétique dans du drap ou de la toile de lin (de-

mande de brevet allemande à l'inspection publique NO 14 35 315), et enfin on a proposé dans la demande de brevet allemande n0 1 760 286 d'appliquer sur la surface côté fleur de morceaux de cuir de qualité médiocre après polissage du grain en vue d'augmenter la résistance au déchirement, un revêtement constitué par une forme plate textile, par

exemple un tricot, une nappe ou un tissu en fibres synthé-

tiques. Récemment, des recherches ont été entreprises pour améliorer la résistance à la déformation des ballons de

sport, en particulier des ballons de hand-ball et de foot-

ball, en doublant l'enveloppe constituée de cuir, de cuir synthétique ou de feuille de PVC avec une à trois couches 3-5 de tissu fabriqué en fibres synthétiques. De ce fait, les ballons peuvent acquérir une forme ronde meilleure dès le début, qui ne se détériore pas particulièrement même au

cours d'un usage prolongé, en particulier par temps humide.

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En plus de l'aptitude pour les jeux et le vol, également l'augmentation de poids due à l'absorption d'humidité peut être influencée en utilisant des matériaux composites avec

des formes plates textiles fabriquées en fibres synthéti-

ques.

Dans tous les cas o l'on cherche à renforcer des for-

meslplates non-textiles souples par doublage avec des formes

plates textiles, ou bien à améliorer la résistance à la dé-

formation des objets fabriqués à partir d'un tel matériau composite, cela dépend en premier lieu d'une liaison solide et permanente entre les diverses formes plates. Ceci n'est pas obtenu d'une manière satisfaisante avec les matériaux composites traditionnels parce que d'une part on utilise des filés de synthèse lisses non retordus ou retordus et d'autre part, on utilise des formes plates textiles qui, à cause de leur construction habituelle, en particulier en ce qui concerne leur extensibilité dans diverses directions ont un comportement différent de celui de la forme plate non-textile améliorée. Un autre inconvénient des matériaux composites connus est la faible résistance au déchirement amorcé et la faible résistance aux contraintes en résultant

des liaisons par coutures sur les objets confectionnés.

Pour les ballons de sport, la résistance au déchirement amor-

cé joue alors un rôle particulier dans la zone des coutures

(résistance à la rupture des points de couture) dont l'enve-

loppe est confectionnée à partir de pièces de cuir.

L'objet de la présente invention est la fourniture d'un matériau composite du type mentionné au début, dans lequel la structure particulière des formes plates textiles assure

une liaison solide et durable entre les diverses formes pla-

tes et entraîne en même temps un bon renforcement et une résistance à la déformation améliorée des objets fabriqués à partir de ce matériau composite ainsi qu'une augmentation de la résistance à la rupture des points de couture pour les objets confectionnés par couture. En outre, la présente invention a pour objet la fourniture d'un ballon de sport qui, avec une résistance à la déformation élevée, possède une forme ronde meilleure et un pouvoir absorbant pour l'eau plus faible, et pour lequel les diverses formes plates

constituant le matériau composite donnent une liaison soli-

de et durable, avec une résistance à la rupture des points

de couture élevée.

Cet objet est réalisé selon la présente invention par le fait que la, ou les forme(s) plate(s) textile(s) est,

ou sont, fabriquées en utilisant des filés texturés.

On entend par le terme "forme plate", une forme "essen-

tiellement bidimensionnelle qui possède une épaisseur très faible par rapport à sa longueur et à sa largeur o comme exemples de formes plates de ce genre, on peut citer les peaux, les rubans ou les feuilles de papier, les feuilles ou les rubans de matière synthétique, ainsi qu'en particulier

les "formes plates textiles", c'est-à-dire les formes pla-

tes qui sont fabriquées à partir de fibres comme par exem-

ple les formes plates tricotées ou tissées en filés, les étoffes non tissées en fibres, les feutres, les-structures plates de textile non tissé en fils sans fin ou produits analogues.

Les "filés texturés" sont d'une part les filés de fi-

laments qui, à l'état initial, ont été constitués par un grand nombre de filaments unitaires disposés parallèlement,

mais dans lesquels la position parallèle des filaments uni-

taires a été supprimée par un traitement donnant une texture

(par exemple par tressage avec des buses soufflantes, forma-

tion de boucles par buses soufflantes, crêpage par refoule-

ment, crêpage en fausse torsion, ondulation, crêpage à la

lame, traitement par tricotage-détricotage ou procédés ana-

logues), et d'autre part les filés de fibres coupées qui ont acquis une structure supplémentaire de la surface par

un traitement donnant une texture (par exemple fausse tor-

sion, ondulation par refoulement).

Lorsque selon la présente invention il est proposé que le, ou les, forme(s) plate(s) textile(s) est ou sont fabriquée(s) en utilisant des filés"ltexturés", cela signifie que l'on peut utiliser des filés non exclusivement texturés. Selon la nature des formes plates non-textiles et/ou des formes plates textiles, cela peut être suffisant d'utiliser une forme

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plate constituée seulement en partie par des filés textu-

rés; par exemple un tissu dans lequel seule la chaine ou la trame est constituée par des filés texturés, ou bien un complexe de tissu en deux couches, dans lequel le tissu faisant face à la forme plate non-textile est fabriqué en

filés texturés, peuvent être suffisants. Plus est impor-

tante la quantité de filés texturés sur les surfaces de la

liaison, meilleure est celle-ci. La quantité de filés tex-

turés doit de ce fait être de préférence supérieure à 50 %

en poids, en particulier de 70 à 100 % en poids. La résis-

tance au déchirement amorcé dans la zone des coutures (ré-

sistance à la rupture des points de couture), augmente éga-

lement avec la quantité de filés texturés.

Les filés textures peuvent être des filés de fibres

coupées ou des filés de filaments, ces derniers étant pré-

férés. Parmi les divers procédés de texturation, on préfè-

re un traitement par buses d'air qui donne des filés souf-

flés bouclés à partir de filés de filaments. Conformément à la présente invention, une forme de réalisation préférée de celle-ci prévoit que les filés texturés fabriqués à

partir de filés de filaments sont des filés soufflés bou-

clés, gonflés par buses d'air. Les boucles, les lacets et les anneaux se trouvant à la surface des filés soufflés, bouclés de ce genre, qui sont solidement enchevêtrés dans la bande de filaments, assurent une meilleure adhérence mécanique lors de la liaison des formes plates et offrent

en particulier une grande surface efficace quand la liai-

son s'effectue-par collage.

- Etant donné que les formes plates textiles liées aux

formes plates non-textiles possèdent l'aptitude à augmen-

ter leur solidité ou leur résistance-au déchirement amorcé

et/ou à améliorer la résistance à la déformation, par-

exemple à influencer positivement leur extensibilité, cela est avantageux quand les filés texturés possèdent la valeur

minimum déterminée en ce qui concerne leur valeur techno-

logique textile.

Ainsi, la résistance à la rupture de filés texturés

doit être au moins de 35 cN/tex. Selon le procédé de tex-

turation il est nécessaire de prendre comme matière de dé-

part, un filé de filaments ayant une résistance à la ruptu-

re particulièrement plus élevée; si on utilise des filés soufflés bouclés, gonflés par buses à air, la résistance initiale du filé de filaments àtexturer doit être d'environ

% supérieure à la résistance à la rupture du filé tex-

turé recherchée. Dans ce cas, on peut utiliser des filés de filaments à haute résistance, déjà connu dans le secteur industriel, ayant une résistance à la rupture supérieure à

environ 65 cN/tex, de préférence supérieure à 70 cN/tex.

Si on propose pour cela d'améliorer la résistance à la déformation de formes plates non-textiles avec un pouvoir

élevé d'allongement, (par exemple des bandes de PVC plasti-

fiées ou de cuir humide), il est recommandé d'utiliser des

formes plates textiles ayant un faible pouvoir d'allongement.

Ceci peut être obtenu grâce à la construction de la forme plate (les tricots ont un pouvoir d'allongement supérieur à celui des tissus), mais également cela peut être influencé

considérablement par l'allongement des filés. Donc, les fi-

lés texturés doivent posséder de préférence un allongement à la rupture inférieur à 25 %, les valeurs inférieures à

% sont préférées. Egalement, en ce qui concerne le fai-

ble niveau d'allongement préféré, la texturation soufflée bouclée est utilisée comme procédé de texturation parce que, au cours de celui-ci, le niveau d'allongement du filé ne se modifie pas particulièrement. En partant d'un filé de filaments ayant un allongement à la rupture d'environ

18 %, on obtient un filé texturé ayant sensiblement le mê-

me allongement.

Si la liaison des formes plates doit être effectuée à des températures élevées, il est recommandé d'utiliser des formes plates textiles en filés texturés qui possèdent un faible niveau de retrait à ces températures. De préférence les filés texturés doivent posséder un retrait en air chaud (15 minutes à 1900C) inférieur à 10 %, en particulier inférieur à 5 %, et un retrait à l'ébullition (60 minutes,

1000C) inférieur à 5 %, en particulier inférieur à 1 %.

Comme on l'a déjà mentionné, les filés texturés

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constitués de filaments sans fin sont préférés par rapport

aux filés texturés de fibres coupées. En général, ils per-

mettent d'avoir une meilleure solidité et une grande varié-

té dans la structuration de la surface par les procédés de texturation appropriés; en particulier les filés de fila- ments peuvent facilement être soumis à un traitement de soufflage-bouclage. Les filés texturés peuvent être fabriqués à partir de fibre naturelles et/ou synthétiques, ces dernières pouvant être obtenues par diverses technologies de filage, par

exemple par filage humide, à sec, ou à partir de masse fon-

due. A cause de leur bonne propriétés technologiques tex-

tiles et de leur accessibilité dans le commerce suffisante,

on préfère les filés texturés de polymères synthétiques pou-

vant être filés à partir de masse fondue, comme les polya-

mides, les polyesters ou les polyoléfines. Le nylon (polya-

mide 6-6) et le téréphtalate de polyéthylène sont parti-

culièrement préférés.

On a déjà fait ressortir que les objets conformes à la

présente invention,au sujet de la structure des formes pla-

tes textiles et également de la construction des formes plates textiles utilisées, peuvent être obtenus à condition

d'utiliser des filés textures.

Etant donné que les tricots possèdent en général un allongement élevé dû à leur construction, qui en outre n'est

pas identiquement grand, toutes les directions, que les nap-

pes présentent les mêmes inconvénients et que les feutres (en fibre coupée) possèdent une solidité trop faible, les tissus ou les articles à mailles cousues (tricots Rachel de

trame) sont utilisés de préférence comme formes plates tex-

tiles. Pour les tissus, il peut être avantageux pour leur transformation ultérieure en matériau composite conforme à la présente invention d'utiliser,dans la chaine et la

trame,des filés ayant un pouvoir d'allongement différent.

La forme plate non-textile peut être améliorée avec une ou plusieurs formes plates textiles. Le doublage avec une forme plate textile, par exemple avec un tissu, est connu dans la branche du cuir. Généralement, on utilise pour cela des tissus dont la chaine et la trame forment l'une avec l'autre un angle de 900. Pour la fabrication des tissus de ce type, on utilise généralement un système de filaments de chaine et un système de filaments de trame. Pour obtenir dans tous les sens du tissu des propriétés de résistance, d'al- longement et de retrait aussi régulières que possible, il est

recommandé d'utiliser un tissu dit triaxial. Pour la fabrica-

tion de ces tissus, deux systèmes de filaments de chaine (qui sont incorporés en diagonale) et un système de filaments de

trame sont nécessaires.

L'objet plat non-textile souple peut être lié,pour des conditions particulièrement sévères,également avec un complexe de deux tissus, o les systèmes de filaments de chaîne des deux tissus se développent en formant l'un par rapport à 157 l'autre un angle de préférence de 450. D'autres combinaisons, par exemple de deux tissus, qui sont placées suivant un angle de 900 l'un par rapport à l'autre, de trois tissus qui sont placés à chaque fois selon un angle de 600 l'un par rapport à l'autre, ou de plusieurs formes plates textiles de types différents, sont possibles. Egalemènt, sur la face du complexe

faisant face à la forme plate non-textile, une enduction sup-

plémentaire, un flocage ou analogue peuvent être effectués

pour améliorer d'une façon esthétique le matériau composite.

L'utilisation de plus de trois couches de forme plate textile, n'est pas avantageuse dans la plupart des cas parce que le

complexe est trop cher, trop lourd et trop rigide.

Il existe plusieurs possibilités de lier le, ou les, forme(s) plate(s) textile(s) (éventuellement sous forme de

complexe) avec-la forme plate non-textile. A côté d'un piqua-

ge ou d'une couture, les technologies tricotage-couture peu-

vent être en particulier envisagées. Sont préférées les for-

mes plates collées entre elles parce que, de ce fait, elles constituent un grand nombre de possibilités et un composite à deux dimensions peut être obtenu, qui possède dans tous les sens des solidités continuellement homogènes. En plus de l'utilisation des colles usuelles, qui peuvent être activées

par la pression et/ou la température, la couche intermédiai-

re des feuilles à bas point de fusion, puis le traitement

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sous pression et/ou à la température ou bien l'utilisation de fibres à points de fusion différents, éventuellement de

fibres à deux composants ayant un composant à point de fu-

sion élevée et un composant à point de fusion bas, peuvent être considérés. Le collage et la couture ou le piquage

peuvent être également combinés entre eux.

Comme formes plates non-textiles souples, on peut citer par exemple les bandes de papier ou de carton; les bandes de PVC plastifié; un matériau à armure synthétique à base de tissu enduit, de non-tissé ou des feuilles. De préférence, un matériau composite à base de cuir est fabriqué, o du cuir refendu de qualité médiocre peut être également

doublé comme le cuir chromé de bonne qualité.

Le matériau composite conforme à la présente invention peut être utilisé sous forme de matériau à armure pour les souliers, les bottes ou analogues. Il peut être utilisé en bâches de bonne qualité pour les camions, en capote pour les cabriolets ou en bâche-protectrice pour chantiers ou analogue. Le matériau composite conforme à la présente invention sert de préférence à la fabrication de ballons de sport en particulier de ballons de bonne qualité en cuir et

en matière synthétique, comme ceux utilisés pour le foot-

ball, le hand-ball, les ballons médicaux, les pushing-ball ou analogues, en particulier pour les ballons de foot-ball et de hand-ball-en cuir gonflables. Ces ballons conservent

leur forme même après un usage prolongé. En outre, le ma-

tériau composite conforme à la présente invention est uti-

lisé comme matière de revêtement pour meubles, en particu-

lier pour garnissage de siègoe,là o il faut tenir compte

de sa résistance à la déformation. Enfin, le matériau com-

posite selon la présente invention convient aussi particu-

lièrement bien pour la fabrication des courroies de trans-

mission, les surfaces d'application (les surfaces inté-

rieures) des courroies-pouvant être constituées par du cuir.

La présente invention est illustrée par les dessins descriptifs et non limitatifs ci-joints sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique partiellement

coupée d'un matériau composite conforme à la présente in-

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vention, et - la figure 2 est la vue de côté schématique d'un

filé soufflé,bouclé,utilisé de préférence.

Sur la figure 1 est représenté une forme plate non-

textile 1, par exemple une pièce de cuir au dos de laquel-

le deux formes plates textiles 2 et 3 sont collées, no-

tamment deux tissus classiques dont la chaine et la trame

se développent en formant un angle de 900 l'une par rap-

port à l'autre. Le tissu du dessous (repère 2) et le tissu du dessus (repère 3) sont superposés de façon à ce que les filaments de chaine des deux tissus soient posés suivant

un angle de 450. Ce complexe de tissu (repères 2 et 3) pré-

sente une isotropie remarquablement élevée en ce qui con-

cerne la solidité et l'allongement. Il est approprié en même temps que le cuir pour la fabrication de ballons de foot-ball de grande qualité résistant à la déformation qui se caractérisent par une résistance à la rupture des

points de couture élevée.

La figure 2 montre un filé 4 soufflé,bouclé,gonflé par buses d'air, dans l'âme duquel les boucles 5 et les lacets 6 émergeant en surface sont solidement enchevêtrés

Un tel filé est approprié particulièrement pour la fabri-

cation des formes plates textiles en filés texturés,uti-

lisées pour le matériau composite conforme à la présente

invention.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S

1.- Matériau composite constitué par une forme plate non-textile, souple, et au moins une forme plate textile fabriquée à partir de fibres synthétiques, caractérisé par le fait que la, ou les, forme(s) plate(s) textile(s) est, ou

sont, fabriquée(s) en utilisant des filés textures.

2.- Matériau composite selon la revendication 1, ca-

ractérisé par le fait que la quantité de filés texturés

est au moins de 50 %, de préférence de 70 à 100 % en poids.

3.- Matériau composite selon l'une des revendications

1 et 2, caractérisé par le fait que les filés texturés sont

des filés soufflés, bouclés, gonflés par buses d'air, fabri-

qués à partir de filés de filaments.

4.- Matériau composite selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les fi-

lés texturés possèdent une résistance à la rupture d'au

moins 35 cN/tex.

5.- Matériau composite selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les filés texturés possèdent un allongement à la rupture inférieur à %.

6.- Matériau composite selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les filés texturés possèdent un retrait en air chaud (15 minutes, 1900C) inférieur à 10 %, de préférence inférieur à 5 %, et un retrait à l'ébullition (60 minutes, 1000C) inférieur

à 5 X, de préférence inférieur à 1 %.

7.- Matériau composite selon l'une quelconque des

revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les fi-

lés texturés sont constitués par des filaments sans fin.

8.- Matériau composite selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les filés

texturés sont constitués par des polymères synthétiques

filables à partir de masse fondue, de préférence en polya-

mide 6,6 ou en téréphtalate de polyéthylène.

- 9.- Matériau composite selon l'une quelconque des

revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'on utili-

se des tissus comme formes plates textiles.

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10.- Matériau composite selon l'une quelconque des

revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'on utilise

des articles tricotés cousus (tricot Rachel de trame) comme

formes plates textiles.

11.- Matière composite selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 9, caractérisée par le fait que la forme

plate non-textile, souple, est liée avec un tissu triaxial.

12.- Matière composite selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 9, caractérisée par le fait que la forme

plate non-textile, souple, est liée avec un complexe consti-

tué par deux tissus, o les chaînes des deux tissus se développent l'une par rapport à l'autre de préférence sous

un angle de 45 .

13.- Matériau composite selon l'une quelconque des

revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que la forme

plate non-textile, souple, et la forme plate textile sont

collées entre elles.

14.- Matériau composite selon l'une quelconque des

revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que la forme

plate non-textile, souple, est du cuir.

15.- Utilisation du matériau composite selon l'une

quelconque des revendications 1 à 14, pour la fabrication

de ballons de sport, en particulier de ballons de foot-

ball.

16.- Utilisation du matériau composite selon l'une

quelconque des revendications 1 à 14, comme matière de re-

vêtement pour meubles.

17.- Utilisation du matériau composite selon l'une

quelconque des revendications 1 à 14, pour la fabrication

de courroies de transmission.